YMPÄRISTÖLUPAPÄÄTÖS
Nro 53/06/2
Dnro Psy-2003-y-184
Annettu julkipanon jälkeen 29.5.2006
ASIA Kajaanin paperitehtaan ympäristölupa, Kajaani LUVAN HAKIJA UPM-Kymmene Oyj
PL 186
87101 KAJAANI
SISÄLLYSLUETTELO
HAKEMUS JA ASIAN VIREILLETULO... 4
TOIMINTA JA SEN SIJAINTI... 4
LUVAN HAKEMISEN PERUSTE... 4
LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA... 5
TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT, SOPIMUKSET JA ALUEEN KAAVOITUSTILANNE... 5
Voimassa olevat luvat ... 5
Kaavoitustilanne... 5
TOIMINTA... 5
Yleiskuvaus toiminnasta ... 5
Tuotteet, tuotantomäärä ja kapasiteetti... 6
Kapasiteetin nostaminen ... 6
Paperitehtaan prosessit ... 7
Puunkäsittely ... 7
Massanvalmistus ... 8
Paperikone 2 (PK 2) ... 10
Paperikone 3 (PK 3) ... 11
Paperikone 4 (PK 4) ... 11
Raaka-aineet ja kemikaalit... 12
Muut prosessit... 13
Raakaveden otto ja käyttöveden valmistus ... 13
Jäteveden puhdistus... 13
Varastointi... 15
Liikennejärjestelyt ... 15
Paras käyttökelpoinen tekniikka ja energiatehokkuus ... 15
Energiatehokkuus ... 16
Ympäristöjohtamisjärjestelmä ... 17
YMPÄRISTÖKUORMITUS ... 17
Päästöt pintavesiin...17
Kapasiteetin nostamisen vaikutus vesipäästöihin... 19
Vesien toksisuus... 19
Päästöt maaperään ja pohjaveteen ... 19
Päästöt ilmaan ... 19
Melu ja tärinä ... 20
Jätteet, niiden ominaisuudet, määrä ja hyödyntäminen... 20
LAITOS JA SEN YMPÄRISTÖ ... 21
Sääolot ja alueen hydrologia... 21
Alueen luonto ja suojelukohteet ... 21
Asutus ja muu rakennettu ympäristö... 22
Vesistön tila ja käyttö ... 22
Kajaaninjoki ... 22
Oulujärvi... 23
Vedenlaatu... 23
Kalatalous ... 25
Muu vesistön käyttö ... 26
Maaperä ja pohjavesiolot ... 27
Ilmanlaatu ... 27
Melutilanne ja liikenne... 28
Muut kuormittavat toiminnat... 28
TOIMINNAN VAIKUTUKSET YMPÄRISTÖÖN ... 29
Vaikutus pintavesiin ... 29
Vaikutus maaperään ja pohjaveteen... 30
Ilmaan joutuvien päästöjen vaikutus ... 31
Melun ja tärinän vaikutukset ... 31
TOIMINNAN JA SEN VAIKUTUSTEN TARKKAILU ... 31
POIKKEUKSELLISET TILANTEET JA NIIHIN VARAUTUMINEN... 31
Riskinarviointi... 31
Toimet onnettomuuksien ja häiriöiden estämiseksi ... 32
Toimet onnettomuus- ja häiriötilanteiden aikana ... 34
VAHINKOJA ESTÄVÄT TOIMENPITEET JA KORVAUKSET... 34
Kalataloudelliset velvoitteet ... 34
Korvaus... 34
LUPAHAKEMUKSEN KÄSITTELY ... 35
Merkintä ... 35
Lupahakemuksen täydennykset ... 35
Lupahakemuksesta tiedottaminen ... 35
Lausunnot ja muistutukset ... 35
Hakijan kuuleminen ja vastine ... 37
Neuvottelut... 37
Y M P Ä R I S T Ö L U P A V I R A S T O N R A T K A I S U ... 37
YMPÄRISTÖLUPARATKAISU ... 37
LUPAMÄÄRÄYKSET ... 38
Määräykset pilaantumisen ehkäisemiseksi... 38
Päästöt vesiin ... 38
Melu ja pöly... 39
Jätteiden käsittely ja hyödyntäminen ... 39
Varastointi... 39
Häiriötilanteet ja muut poikkeukselliset tilanteet ... 40
Energiatehokkuus ... 41
Muut toimet, joilla selvitetään ja vähennetään pilaantumista... 41
Tarkkailu- ja raportointimääräykset... 41
Vahinkoa estävät toimenpiteet ja kalatalousmaksu ... 42
KORVAUSMÄÄRÄYS... 42
OHJAUS ENNAKOIMATTOMAN VAHINGON VARALTA ... 42
RATKAISUN PERUSTELUT... 42
Ympäristöluparatkaisun perustelut... 42
Lupamääräysten perustelut ... 43
Määräykset pilaantumisen ehkäisemiseksi... 43
Vahinkoa estävien toimenpiteiden ja kalatalousmaksun perusteet... 45
Korvausmääräysten perustelut ... 45
VASTAUS YKSILÖITYIHIN VAATIMUKSIIN ... 46
LUVAN VOIMASSAOLO JA LUPAMÄÄRÄYSTEN TARKISTAMINEN ... 46
Päätöksen voimassaolo ... 46
Lupamääräysten tarkistaminen... 46
Korvattavat päätökset ... 47
Lupaa ankaramman asetuksen noudattaminen... 47
PÄÄTÖKSEN TÄYTÄNTÖÖNPANO ... 47
Päätöksen yleinen täytäntöönpanokelpoisuus... 47
Ympäristöluvan mukaisen toiminnan aloittaminen muutoksenhausta huolimatta... 47
Toiminnan aloittamisluvan perustelut ... 47
SOVELLETUT SÄÄNNÖKSET ... 48
KÄSITTELYMAKSU... 48U Ratkaisu ... 48
Perustelut... 48
Oikeusohje ... 49
MUUTOKSENHAKU ... 50
HAKEMUS JA ASIAN VIREILLETULO
UPM-Kymmene Oyj on ympäristölupavirastoon 23.12.2003 toimittamas- saan hakemuksessa pyytänyt ympäristölupaa Kajaanin tuotantoyksikölle, joka käsittää puunkäsittelyn, mekaanisen massan valmistuksen, paperiteh- taan, vesilaitoksen ja biologisen jätevedenpuhdistamon. Lupaa on haettu 665 000 tonnin vuotuiselle paperituotannolle.
Hakemuksessa on esitetty jätevesipäästöille nykyisiä raja-arvoja CODCr 12 t/d ja fosfori 20 kg/d määriteltynä kuukausikeskiarvona tai vaih- toehtoisesti CODCr 11 t/d ja fosfori 18 kg/d vuosikeskiarvona.
Kalataloushaittojen korvaamiseksi on esitetty 27 246 euron vuotuista kala- talousmaksua.
Hakemuksessa on haettu lupaa kehitysohjelman mukaisten muutosten käyttöönottoon mahdollisista valituksista huolimatta.
TOIMINTA JA SEN SIJAINTI
UPM-Kymmene Oyj:n Kajaanin paperitehtaalla valmistetaan sanomalehti- ja aikakauslehtipapereita mekaanisesta massasta. Paperintuotanto on vii- me vuosina ollut hieman yli 500 000 tonnia vuodessa. Mekaaninen massa valmistetaan tehtaan massanvalmistusyksikössä. Tehdas käyttää paperin- valmistukseen noin 1,4 miljoonaa kuutiometriä puuta vuodessa. Sähkö- energiaa tehtaalla kuluu vuosittain noin 1 400 GWh ja lämpöä noin 800 GWh. Paperin valmistuksessa tarvittava raakavesi otetaan Kajaaninjoesta.
Prosessista tulevat jätevedet käsitellään tehtaan puhdistamolla mekaani- sesti ja biologisesti, minkä jälkeen puhdistettu vesi johdetaan takaisin jo- keen.
Paperitehdas sijaitsee Kajaanin Tihisenniemen teollisuusalueella noin 1 km Kajaanin keskustasta luoteeseen, Oulujärveen laskevan Kajaanin- joen etelärannalla. Oulujärveen on matkaa noin 5 km. Kajaanin keskustaa- jaman asutus on etelässä aivan tehdasalueen vieressä, ja myös joen toi- sella puolella on asutusta.
Noin 132 ha:n teollisuusalueella toimivat paperitehtaan lisäksi Kainuun Voima Oy:n höyryvoimalaitos, Yhtyneet Sahat Oy:n Kajaanin saha, Huuri- nainen Oy:n poltettavan jätteen murskaamo sekä Ratahallintokeskuksen puisien ratapölkkyjen käsittelyalue. Paperitehdas ja saha sijaitsevat UPM- Kymmene Oyj:n omistamalla tontilla 205:7:1:4. Voimalaitos sijaitsee UPM- Kymmene Oyj:ltä vuokratulla tontilla 205:7:1:3.
LUVAN HAKEMISEN PERUSTE
Ympäristönsuojeluasetuksen 1 §:n 1 momentin 1a) kohdan mukaisesti pa- peritehtaalla on oltava ympäristölupa.
Pohjois-Suomen vesioikeuden 19.11.1998 antaman jätevesien johtamista koskevan lupapäätöksen nro 52/98/2 lupamääräyksessä 9 määrätään, että luvan haltijan on vuoden 2003 loppuun mennessä pantava vireille lupa- määräysten tarkistamista koskeva hakemus.
Ympäristönsuojelulainsäädännön voimaanpanosta annetun lain 5 §:n 2 momentin mukaan koko toimintaan on haettava ympäristölupaa, jos aiem- min myönnetyssä luvassa on määrätty luvan tarkistamisesta määräajassa.
Paperitehtaalla, voimalaitoksella ja sahalla on sellainen tekninen ja toimin- nallinen yhteys, että niiden ympäristövaikutuksia tai jätehuoltoa on tarpeen tarkastella yhdessä siten kuin ympäristönsuojelulain 35 §:n 4 momentissa säädetään.
LUPAVIRANOMAISEN TOIMIVALTA
Ympäristönsuojeluasetuksen 5 §:n 1 momentin 1a) kohdan mukaisesti ym- päristölupavirasto ratkaisee paperitehdasta koskevan ympäristölupa-asian.
TOIMINTAA KOSKEVAT LUVAT, SOPIMUKSET JA ALUEEN KAAVOITUSTI- LANNE
V o i ma s sa o le v at luv a t
Ympäristölupa, Kainuun ympäristökeskus 31.10.1997
Kajaanin kaupungin jätevesien johtaminen Kajaaninjokeen ja Kajaanin pa- peritehtaan jätevesien johtamista Kajaaninjokeen koskevan päätöksen lu- paehtojen tarkistaminen, Pohjois-Suomen vesioikeus 19.11.1998 nro 52/98/2
K a a v oi t us t i la nn e
Tihisenniemi on kaavoitettu Kajaanin kaupungin asemakaavassa (vahvis- tettu 17.6.1986) teollisuus- ja varastorakennusten korttelialueeksi (merkintä
”T”). Alueen etelälaidalla on myös toimistorakennusten korttelialueeksi (merkintä ”KT”) osoitettu alue.
Tehdasalueen eteläpuolella on omakotitaloille kaavoitettu asuinalue ja pohjoispuolella Kajaaninjoen vesialue.
Oulujärven alueella on useita vahvistettuja ranta-asemakaava-alueita ja osassa aluetta rantakaavoitus on valmisteluvaiheessa. Kajaanin ja Palta- mon keskustan alueet ovat asemakaavoitettu. Oikeusvaikutteisia osayleis- kaavoja ovat Kajaanin keskustaajaman, Koutaniemen-Vuoreslahden- Sarvivaaran sekä Kirkkoahon-Takarannan-Pärsänsuon osayleiskaavat.
Valmisteluvaiheessa on useampia osayleiskaavoja.
TOIMINTA
Y l e is k uv au s to i mi nn a s ta
Teollinen toiminta Tihisenniemen alueella on alkanut vuonna 1907. Sellu- tehdas ja ensimmäinen paperikone ovat käynnistyneet alueella 1900-luvun
ensimmäisinä vuosikymmeninä. Sellutehtaan ja vanhimman paperikoneen käyttö loppui 1980-luvun alkupuoliskolla.
Kajaanin paperitehdas käsittää nykyisin puunkäsittelyn, hiomon, paine- hiomon ja kaksi kuumahiertämöä, biologisen puhdistamon, vesilaitoksen, kolme paperikonetta jälkikäsittelyineen, pakkaamon ja paperivaraston. Ka- jaanin tehdas kuuluu UPM-Kymmene Oyj:n Paperiteollisuuden Sanoma- lehtipaperit-toimialaan.
T u o tt e et , t u o ta n tom ä ä r ä ja k a p as it e et t i
Kajaanin tehtaalla valmistetaan painopapereita kolmella paperikoneella.
Paperikone 2 valmistaa kiillotettuja aikakauslehtipapereita (mm. erikoisvaa- leaa SC aikakauslehtipaperia), paperikone 3 erikoissanomalehti- ja kirja- papereita ja paperikone 4 sanomalehti- ja luettelopapereita.
Paperikoneiden tuotantokapasiteetti on tällä hetkellä yhteensä noin 605 000 tonnia vuodessa. Viime vuosina toteutunut paperintuotanto on ol- lut alle 600 000 t/a. Massanvalmistuslinjoista SC-hiomon (SGW) kapasi- teetti on 125 000 t/a ja painehiomon (PGW) 130 000 t/a. Kuumahierrettä valmistavan TMP1:n kapasiteetti on 85 000 t/a ja TMP2:n kapasiteetti 230 000 t/a.
Noin 85 % tuotannosta menee tällä hetkellä vientiin. Päämarkkinat ovat Länsi-Euroopassa, minne viedään noin 60 % tuotannosta. Vientiin mene- vät tuotteet kuljetetaan rautateitse Rauman satamaan. Tehtaalta lähtee päivittäin noin 30 junanvaunullista paperia. Kotimaan asiakkaille tuotteet kuljetetaan maanteitse.
K a p a si t eet i n n os t am i n en
Paperikoneiden kapasiteettia on tarkoitus kasvattaa investoinnein ja toi- mintaa tehostamalla 665 000 tonniin vuodessa. Tuotantokapasiteetti on tarkoitus nostaa tälle tasolle vuosina 2006 – 2010 seuraavasti:
Vaihe Vuosi Kapasiteetti Tuotannon nosto
(kone + nousu)
Vaihe 1 2006 615 000 t/a PK4 + 10 000 t/a Vaihe 2 2007 645 000 t/a PK3 + 30 000 t/a Vaihe 3 2008/2009 655 000 t/a PK2 + 10 000 t/a Vaihe 4 2010 665 000 t/a PK2 + 10 000 t/a
Paperitehtaan tuotantomäärien lisääntyminen edellyttää vastaavasti mas- santuotannon lisäämistä. Paperilaatujen edelleen kehittäminen edellyttää käytössä olevan ditioniittivalkaisun muuttamista peroksidivalkaisuksi. Li- säksi tuotannon lisääminen vaatii vastaavasti peroksidivalkaisun lisäämis- tä.
Vuoden 2007 tuotantotilanne aiheuttaa jätevedenpuhdistamolle tulevan COD-kuorman nousun maksimissaan tasolle 120 t/d muutaman päivän keskiarvona ja hetkellisesti vielä korkeampia kuormia.
Paperin ja valkaistun massan tuotannon lisääntyminen johtaa jätevesien käsittelyn tehostamistarpeeseen, jotta päästöissä pysytään esitetyllä tasol- la. Vuoden 2007 tuotantotaso edellyttää jätevedenpuhdistamolla ilmastus-
kapasiteetin lisäämistä, järjestelyjä jälkiselkeytyksessä ja lietteenkäsittelys- sä sekä tehtaalta tulevan veden jäähdytyksen tehostamista. Näiden toi- menpiteiden kustannusarvio on 5,3 milj. euroa. Vuoden 2010 tuotantotaso edellyttää vielä 1,5 M€ lisäinvestointeja puhdistamoon.
Uuden lietteenkäsittelylaitoksen rakentaminen on aloitettu ja se valmistuu vuoden 2006 aikana.
P a p e ri t eht a a n p r ose s si t
P u u n kä sit t e l y
Puuraaka-aine saapuu tehtaalle autokuljetuksina mittausaseman kautta, jossa mitataan määrä ja tehdään laatutarkastus. Ns. pyöreä puu varastoi- daan yleensä kentälle, josta se käytetään sovittujen kierrätysperiaatteiden mukaan. Lähisahoilta tuleva ostohake puretaan autoista yleensä suoraan
"taskuun", josta se siirretään kuljettimilla ostohakesiiloon.
Puut nostetaan katkaisulaitoksen vastaanottopöydille kurottajatrukilla. Teh- taalla on kaksi katkaisupöytää. AKW-pöytää käytetään hiomopuiden kat- kaisuun, SC-hiomoon metrin pituisiksi ja painehiomoon 1,5-metrin pituisik- si. Repolan pöydällä vapaamittaiset rankaniput katkaistaan suunnilleen ni- pun keskeltä. Katkaisusta puut siirretään hihnakuljettimilla sulatuskuljetti- miin ja sieltä kuorimarumpuihin.
Kuorinta tapahtuu kuivakuorintana kahdessa rummussa. Hiomopöllit kuori- taan 22,5-metrin ja TMP-puut 31,5 metrin pituisessa rummussa. Kumman- kin rummun halkaisija on viisi metriä. Hiomorummussa sekaisin olevat kahden hiomon puut lajitellaan rummun jälkeen aukkolajittelulla ja auto- maattilajittelijalla. Hiomolinjalta erotellut sahauspätkät ja TMP-rummusta tuleva puu haketetaan. Syntynyt hake siirretään kuljettimilla pöllihakesii- loon. Pöllihake- ja ostohakesiiloissa olevat hakkeet puretaan siiloista ruu- vipurkaimilla samalle hihnalle halutussa suhteessa. Seulomossa ha- keseoksesta erotellaan hiertämölle kelpaava osa.
Puun käsittelyssä syntyvä puru sekä oksat menevät hihnakuljettimilla Kai- nuun Voima Oy:lle poltettavaksi. Hakkeen seulomon karkeaseulan ylite poltetaan Huurinainen Oy:n murskainkäsittelyn jälkeen Kainuun Voima Oy:n toimesta. Puun katkaisussa syntyneet roskat sekä kuorimarummusta tulevat kuoret kuljetetaan ensin kuorenrepijään ja sieltä kuoripuristimille ja edelleen Kainuun Voima Oy:lle polttoon. Häiriötilanteissa kuori ja roskat voidaan ajaa ulos ilman revintää ja kuivausta. Käynnin normalisoiduttua ulosajettu materiaali syötetään takaisin kuorenkäsittelyyn ja normaalireittiä poltettavaksi. Kivien erotus tapahtuu kiviloukuissa kummankin kuorima- rummun jälkeen. Myös sulatusveden paluukierrossa on kivierotus. Talteen saatu aines toimitetaan kaatopaikalle.
M a s s a nv al m is t us
SC-hiomo
SC-hiomolla valmistetaan massaa 12 hiomakoneella, joilla hiotaan kuori- molta saapuvat metrin mittaiset kuoritut kuitupuut hiokkeeksi. Hiomon yleiskaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. Saostettu massa voidaan johtaa peroksidivalkaisuun, ditioniittivalkaisuun tai molempiin yhtäaikaa.
HIOKKEEN SAOSTUS
DTPA REJEKTIN
KÄSITTELY LAJITTELU
Pihkatalkki HIONTA
Hiokesäiliö 2
PEROKSIDI VALKAISU Peroksidi
DTPA NaOH Natriumsilikaatti
DITIONIITTI VALKAISU Ditioniitti
Hioke paperikoneelle HIOKE 2
MASSAN PESU
aksepti rejekti
SO2-vesi
MC- TORNI
KAOLIININ LIETTO
NaOH SELLUN PULPPEROINTI
Sellu ja kaoliini koneelle Puu ja vesi
Kirkassuodos keräilysäiliö
Vesi biologiselle puhdistamolle
Peroksidivalkaisussa massasuspensio johdetaan suotonauhapuristimelle, jossa massan kuiva-ainepitoisuus nostetaan 9,5 %:sta 30 %:iin. Viirapuris- timen jälkeen massa johdetaan kemikaalimikseriin, jossa massan joukkoon syötetään valkaisukemikaalit: peroksidi, DTPA, NaOH ja silikaatti. Kemi- kaalin lisäyksen jälkeen massa siirtyy valkaisutorniin. Valkaisutornista saa- puva massa laimennetaan ja johdetaan suotonauhapuristimelle, jossa massasta erotellaan valkaisussa irtaantuvat häiriöaineet ja ylimääräiset valkaisukemikaalit. Puristimen jälkeen massan joukkoon annostellaan SO2- vettä, jolla säädetään massan pH halutulle tasolle. Lopuksi massa johde- taan MC-torniin käyttöä varten.
Ditioniittivalkaisussa kiekoilta tulevan massan sekaan annostellaan di- tioniittia ja massa johdetaan Hioke 2-säiliöön paperikoneen käyttöä varten.
Painehiomo (PGW-laitos)
Painehiomolla valmistetaan PK 3:n tarvitsema painehioke. Hiomon maksi- mikapasiteetti on 400 t/d ja 130 000 t/a. Painehiontaan on käytettävissä neljä painehiomakonetta ja rejektinkäsittelyyn kaksi rejektijauhinta. Paine- hiomon yleiskaavio on esitetty seuraavassa kuvassa.
Puu
PGW, Yleiskaavio
Puun
kuljetus ja
ladonta
Hionta
Rejektin käsittely
Lajittelu Saostus
Saostus
Varasto-
tornit
Hioke paperikoneelle
Painehiokkeen vaaleuden nostoon voidaan käyttää hydrosulfiittivalkaisua (ditioniittivalkaisua). Valkaisuaine syötetään hiokkeen varastointiin, paine- hiokesäiliö 2:n jälkeen ennen painehioketorneja. Painehiomon tarvitsema hydrosulfiitti valmistetaan PK 2:lla ns. hydrosulfiitin valmistusyksiköllä.
Painehionnassa syntyvää matalapaineista höyryä käytetään tehtaan kau- kolämmön tuottoon. Painehiomon saostuksesta ei ajeta kirkassuodoksia biologiselle puhdistamolle. Mahdollisia päästöjä puhdistamolle aiheutuu tuotannollisten häiriöiden, säiliöiden ylijuoksujen sekä seisokkien aikaisten pesujen aikana. Yllättävissä päästöistä toimintajärjestelmässä on määritel- ty ilmoitusvelvollisuus ja toimenpiteet.
Painehiertämöt (TMP 1 ja TMP 2)
Painehiertämö 1:llä valmistetaan PK 3:n tarvitsema painehierre. Painehier- tämön maksimikapasiteetti on 260 t/d ja 85 000 t/a. Pääjauhatukseen on käytettävissä kaksi jauhinlinjaa ja rejektin käsittelyyn kaksi rejektijauhinta.
Painehiertämön yleiskaavio on esitetty seuraavassa kuvassa.
TMP 1, Yleiskaavio
Hakkeen
pesu Kuidutus Lajittelu Saostus Varasto-
tornit
Rejektin käsittely
Hierre paperikoneelle Hake
Höyry
lämmöntalteenottoon
Hierteen vaaleuden nostoon voidaan käyttää jauhinvalkaisuna hydrosulfiit- tivalkaisua (ditioniittivalkaisua). Lisäksi ditioniittiä voidaan annostella varas-
tointiin. Hiertämön tarvitsema hydrosulfiitti valmistetaan PK 2:lla ns. hyd- rosulfiitin valmistusyksiköllä.
Päälinjan jauhatuksessa syntyvää höyryä hyödynnetään sekä tehdastelu- höyryn tuotantoon sekä tehtaan kaukolämmön tuottoon. TMP 1:n saostuk- sesta ajetaan kirkassuodoksia biologiselle puhdistamolle. Hakkeenpesun kaarisihdeiltä on myös jatkuva ulosvirtaus biologiselle puhdistamolle. Mah- dollisia päästöjä puhdistamolle aiheutuu tuotannollisten häiriöiden, säiliöi- den ylijuoksujen ja seisokkien aikaisten pesujen aikana. Yllättävissä pääs- töistä toimintajärjestelmässä on määritelty ilmoitusvelvollisuus ja toimenpi- teet.
Painehiertämö 3:llä (TMP 2-laitos) valmistetaan PK 4:n tarvitsema paine- hierre. TMP 2:n maksimikapasiteetti on 700 t/d ja 230 000 t/a. Pääjauha- tukseen on käytettävissä kolme jauhinlinjaa ja rejektin käsittelyyn kaksi re- jektijauhinta. Toimintaperiaatteiltaan TMP 2- laitos vastaa pääpiirteissään TMP1-laitosta.
Hierteen vaaleuden nostoon voidaan käyttää jauhinvalkaisuna hydrosulfiit- tivalkaisua (ditioniittivalkaisua). Lisäksi ditioniittiä voidaan annostella varas- tointiin. TMP 2:n tarvitsema hydrosulfiitti valmistetaan PK 2:lla ns. hydro- sulfiitin valmistusyksiköllä.
Jauhatuksessa syntyvää höyryä hyödynnetään tehdasteluhöyryn ja teh- taan kaukolämmön tuottoon. TMP 2:n saostuksesta ajetaan kirkassuodok- sia biologiselle puhdistamolle. Hakkeenpesun kaarisihdeiltä on myös jatku- va ulosvirtaus biologiselle puhdistamolle. Mahdollisia päästöjä puhdista- molle aiheutuu tuotannollisten häiriöiden aikana, säiliöiden ylijuoksujen se- kä seisokkien aikaisten pesujen aikana. Yllättävissä päästöistä toimintajär- jestelmässä on määritelty ilmoitusvelvollisuus ja toimenpiteet
P a p e ri k on e 2 ( P K 2 )
PK 2:lla valmistetaan kiillotettuja aikakausilehtipapereita, joiden raaka- aineena käytetään sellua, hioketta ja paperikoneen hylkyä. Lyhyessä kier- rossa massa laimennetaan paperikoneen käyttämään sakeuteen, siitä poistetaan ilma ja roskat ja massaan annostellaan tarvittavat kemikaalit.
PK 2:n kapasiteetti on suunniteltu nostettavan koneen tuotantotehokkuutta parantamalla ja pienillä investoinneilla tasolta 160 000 t/a tasolle 170 000 t/a vuoteen 2008 mennessä.
Massa johdetaan perälaatikkoon, josta se suihkutetaan märkäviiran päälle.
Viiralla massasuspensiosta suotautuu vettä ja rainan kuiva-ainepitoisuus nousee noin 16 %:iin. Puristinosalla märkä paperiraina johdetaan kolmen nipin lävitse, jolloin siitä poistuu kaikki sitoutumaton vesi. Puristinosan jäl- keen paperiraina johdetaan kuivausosalle, jossa höyryn avulla rainasta haihdutetaan sitoutunut vesi pois. Kuivatuksen jälkeen paperi rullataan jäl- kikäsittelyä varten. Jälkikäsittelyssä paperikoneelta tuleva paperi kiillote- taan superkalantereilla ja leikataan pituusleikkureilla asiakkaan toivomus- ten mukaisesti.
Lyhyestä kierrosta johdetaan pyörrepuhdistuslaitokselta tuleva rejekti (li- kaisin jae) biologiselle puhdistamolle. Viiraosalla poistuva vesi johdetaan 0-veden käsittelyyn. Vesi käsitellään kiekkosuotimella, jolla otetaan talteen veden seasta kuituja ja täyteaineita. Vesi johdetaan kirkassuodossäiliön kautta aktiivilietelaitokselle.
P a p e ri k on e 3 ( P K 3 )
PK 3:n tuotanto on 45–60 g/m2 MFS-paperia (ns. parannettua sanomaleh- teä) noin 200 000 t vuodessa. Koneen kapaseiteetti on 220 000 t/a. PK 3 on tarkoitus uudistaa vuonna 2007. Uudistuksen on arvioitu nostavan ko- neen tuotantokapasiteetin tasolle 260 000 t/a. PK 3 käyttää massoina hier- rettä (TMP 1) painehioketta (PGW) sekä hylkyä ja tarvittaessa sellua. Li- säksi käytetään täyteaineena pääosin kaoliinia. Sellua käytetään tarvit- taessa riittävän lujuuden saavuttamiseksi kevyemmille lajeille. Korkeampiin vaaleuksiin ajettaessa massa valkaistaan lisäksi PK 3:n valkaisutornissa ditionittia käyttäen.
Massat ja kemikaalit annostellaan sekoitus- ja konesäiliön, viirakaivon, pyörrepuhdistuksen, ilmanpoiston sekä konesihtilajittelun kautta perälaati- kolle ja edelleen paperirataan.
Paperikoneen viiraosalta palautuva vesi ja kuitu johdetaan takaisin viira- kaivoon. Viirakaivon ylijuoksu kerätään 0-vesisäiliöön ja pumpataan sieltä puhdistukseen kahdelle kiekkosuotimelle. Suodatettu vesi eli kirkassuodos kerätään kirkassuodossäiliöihin ja kahteen kiertovesitorniin 1 ja 2. Kiek- kosuotimilta tuleva ns. superkirkassuodosvesi kerätään superkirkassäiliöön ja käytetään paperikoneella suihkuvesinä. Kiertovesitorni 2:sta pumpataan vettä massanvalmistuksen (PGW ja TMP1) tarpeisiin ja kiertovesitorni 1:stä PK 3:n omiin tarpeisiin kuten pulppereille. Kiekkosuotimilla puhdistet- tua prosessivettä poistetaan prosessivesisäiliön kautta puhdistamolle.
Jäähdytysvedet johdetaan puhdasvesikanaaliin ja settipadon kautta jo- keen.
P a p e ri k on e 4 ( P K 4 )
Sanomalehti- ja luettelopapereita valmistavan PK 4:n pääraaka-aine on hierre (TMP 2) ja ajoittain käytettävä painehioke. Koneen kapasiteetti on 225 000 t/a. PK 4:n kapasiteettia on tarkoitus nostaa investoinnein noin 10 000 t/a.
Sekoitussäilössä yhdistetään hierre, muut massat kuten hylky, kiek- kosuotimen suodosmassa ja painehioke. Sekoitussäiliöstä massa kulkee konesäiliön kautta lyhyeen kiertoon. Massa kulkee lyhyessä kierrossa vii- rakaivon, pyörrepuhdistuslaitoksen, ilmanpoistosäiliön ja konelajittelun kautta paperikoneelle. Pääosa täyteaineista ja kemikaaleista annostellaan lyhyeen kiertoon.
Lyhyestä kierrosta laimennettu massa pumpataan paperikoneen perälaa- tikkoon. Perälaatikosta massa johdetaan viiraosalle, jossa paperirainasta poistetaan vettä suotauttamalla. Viiraosalta raina johdetaan edelleen puris- tinosalle, jossa vettä poistetaan rainasta puristimen nipeissä. Puristinosal- ta paperiraina kulkee kuivatusosalle, jossa rataa kuivataan höyrylämmit- teisten sylintereiden avulla. Höyry paperikoneelle saadaan voimalaitokselta ja massaosaston lämmöntalteenotosta. Kuivatusosan jälkeen paperi kalan- teroidaan, rullataan ja lopuksi leikataan asiakasrulliksi pituusleikkureilla.
Pyörrepuhdistuslaitoksen viimeisen portaan rejekti johdetaan prosessi- vesikanaaliin, johon voi joissakin häiriötilanteissa tulla myös massaa ja pro- sessivettä. Prosessivesikanaalista vesi kulkeutuu biologiselle puhdistamol- le. Paperikoneelta tullut vesi (0-vesi) käytetään uudelleen koneella ja mas- san valmistuksessa. 0-vettä käytetään sellaisenaan massojen laimennuk- siin. 0-vesi puhdistetaan kiekkosuotimella, jossa syntyy sameaa, kirkasta ja
superkirkasta suodosta. Kirkassuodosta käytetään paperikoneella ja mas- san valmistuksessa. Ylimääräinen kirkassuodos pumpataan paperikonei- den yhteisen keräilysäiliön kautta biologiselle puhdistamolle. Prosessive- sien lisäksi paperikoneelta poistuu vettä puhdasvesikanaalista, joka on tyh- jöpumppujen tiivistevettä ja jäähdytysvesiä. Superkirkassuodosta käyte- tään paperikoneella raakaveden kanssa mm. pesuvesinä viiraosalla.
Paperikoneen kuivatusosan huuvasta poistuvasta höyrystä otetaan lämpö talteen ja käytetään uudelleen kuivatusosalla ja myös muissa lämmityksis- sä. Höyry poistuu koneelta ulkoilmaan. Kuivatusosalla syntyneet lauhteet kerätään talteen ja palautetaan voimalaitokselle. Paperikoneella ja jälkikä- sittelyssä syntynyt hylky johdetaan hylkyjärjestelmään ja käytetään uudel- leen paperinvalmistuksen raaka-aineena.
R a a k a- ai ne e t j a k em i k aa li t
Kajaanin paperitehtaalla valmistettavien mekaanisten painopapereiden pääraaka-aine on kuusipuusta valmistettu kuumahierre ja hioke. Tehdas käyttää vuosittain noin 1,4 milj. m3 kuusipuuta. Puu kuljetetaan tehtaalle noin 150 km:n säteeltä Pohjois-Pohjanmaalta, Kainuusta, Pohjois- Karjalasta sekä Pohjois-Savosta. Lisäksi pieni määrä puuta tulee Venäjäl- tä. Kuusirankojen lisäksi raaka-aineena käytetään lähialueen sahoilta saa- tavaa kuusihaketta, jonka osuus koko raaka-aineesta on noin 25 %. Lisäk- si paperinvalmistuksen sivuraaka-aineena käytetään muilta tehtailta ostet- tavaa sellua. Sellun tarve on vuodessa noin 40 000 tonnia.
Kajaanin paperitehtaalla käytetään erilaisia kemikaaleja ja apuaineita mm.
täyteaineina, valkaisuaineina ja väriaineina sekä jätevesien käsittelyn sää- tökemikaaleina. Keskeisimmät kemikaalit on esitetty seuraavassa taulu- kossa. Lisäksi käytetään pienempiä määriä kemikaaleja limantorjunta- ja vaahdonestoaineina sekä erilaisina pesuaineina.
Nimike Kulutus kg / t paperia
Käyttötarkoitus
Vetyperoksidi 30 Massan valkaisu
Natronlipeä 20 Massan valkaisu
Pihkatalkki 13 Pihkantorjuntapigmentti
Natriumsilikaatti 9 Massan valkaisu
Kationinen tärkkelys 6 Massatärkkelys
Rikkidioksidi 2,6 pH:n säätö
Paperivärit 2 Retentiokemikaalit 2
Versenex 2 Kompleksin muodostaja
Varsinaisten kemikaalien lisäksi paperitehtaalla käytetään paperin täyteai- neena saostettua kalsiumkarbonaattia ja kaoliinia. Vuonna 2002 täyteai- neiden kulutus oli noin 61 000 tonnia, kun muiden kemikaalien kulutus oli 24 842 tonnia. Kemikaalien lisäksi tehtaalla tarvitaan koneisiin ja kuljetus- välineisiin mm. hydrauliikka- ja vaihteistoöljyä sekä dieselöljyä. PK 2:n pe- roksidivalkaisulaitos on suurin kemikaalin kuluttaja.
M u u t p ros e ss i t
R a a k av ede n ot t o ja k ä yt t ö v ed e n v al m is t u s
Paperitehdas käyttää prosessi- ja jäähdytysvetenä Kajaaninjoen vettä. Ve- si otetaan tehtaan rantapumppaamolta Kajaanin sahan yläpuolelta. Paperi- tehtaan raakaveden tarve on vuodenajasta riippuen 39 000–60 000 m3 vuorokaudessa. Seuraavassa taulukossa on esitetty Kajaaninjoesta tapah- tuva raakaveden otto ja kulutus paperitonnia kohden.
Vuosi Veden otto
m3
Kulutus m3/paperi-t
2001 15 368 399 29
2002 13 896 142 27
2003 13 191 109 26
Vettä puhdistetaan tehtaan vesilaitoksella mekaanisesti ja kemiallisesti.
Osa raakavedestä johdetaan viirasuotimen jälkeen jäähdytykseen ja muu- hun käyttöön tehdasvesiverkkoon. Noin 30 % vedestä puhdistetaan vielä kemiallisesti poistamalla flotaatiolla ja pystyselkeyttimillä humusta ja muita epäpuhtauksia. Kemikaalina käytetään alumiinisulfaattia ja natriumalumi- naattia. Kemiallisesti puhdistettua vettä käytetään prosessivetenä. UPM- Kymmene Oyj toimittaa prosessi-, jäähdytys- ja palovedet myös Kainuun Voima Oy:lle ja UPM-Kymmene Wood Oy:lle. Juomavesi saadaan teolli- suusalueelle Kajaanin kaupungin verkostosta.
Veden käyttömäärät ovat pienentyneet paljon 1980-luvun alusta lähtien, vaikka tuotantomäärät ovat samaan aikaan kaksinkertaistuneet. Raakave- den käyttömäärän tavoitteena on pitää vedenkulutus vuoden 2005 loppuun saakka alle vuoden 2000 tason (31 m3/paperitonni).
Vettä tarvitaan paperinvalmistusprosessissa ja laitteiden jäähdytyksessä.
Jäähdytysveden osuus veden kokonaiskäytöstä on noin 40 %. Paperiko- neiden prosessivettä kierrätetään palauttamalla kuivatusosalta erotettavaa vesihöyryä nesteenä paperikoneen alkuosalle, missä mekaanista massaa laimennetaan.
J ä t ev ed en p uh di s tu s
Kajaanin paperitehtaalla jätevedet käsitellään aktiivilietelaitoksella. Laitok- sen ilmastusaltaat 1 ja 2 sekä jälkiselkeytin 1 on rakennettu 1980-luvun alussa. Puhdistamoa on laajennettu 1990-luvulla ilmastusaltaalla 3 ja jäl- kiselkeyttimillä 2 ja 3. Puhdistamon hydraulinen mitoitusvirtaama on 25 000 m3 ja kuormitusmitoitus BOD7 = 36 t/d CODCr = 80 t/d ja SS = 8 t/d.
Kanaaleita pitkin tehtaalta saapuvasta jätevedestä erotellaan välpällä suu- ret roskat ja kiintoaineet. Tarvittaessa kanaaliveden pH:ta pystytään sää- tämään lipeällä jo ennen välppää. Välpän jälkeen vedet pumpataan esisel- keytykseen. Esiselkeytyksen tehtävä on poistaa jätevedestä kiintoainetta.
Pystyselkeyttimen (3 000 m³) pinnalta ylijuoksuna tuleva kirkaste johdetaan varo- ja tasausaltaalle.
Paperikoneiden kirkassuodosvedet johdetaan jäähdytettyinä (kaksi läm- mönvaihdinta ja neljä jäähdytystornia) suoraan varo- ja tasausaltaalle.
Kuorimon kuorivedet selkeytetään pystyselkeyttimessä ja kirkasteesta yli- määräinen osa johdetaan varo- ja tasausaltaalle.
15 000 m³:n varo- ja tasausallas tasaa tulevan jäteveden laatua ja virtaa- mahuippuja sekä toimii varoaltaana haitallisissa päästöissä. Altaan tilavuus on jaettu siten, että tulevan veden laaduntasaukselle on varattu noin 8 000 m³, lyhytaikaisten virtaamahuippujen tasaukseen noin 3 000 m³ ja varoallastilavuudeksi noin 4 000 m³. Tasausaltaalta vedet pumpataan neutralointialtaaseen, jossa säädetään jäteveden pH kalkilla (CaO).
Esikäsittelyjen jälkeen vesi johdetaan ilmastukseen, jossa pieneliöstö, ak- tiiviliete, hajottaa jäteveden orgaaniset aineet hiilidioksidiksi ja vedeksi.
Vanhan ilmastusosan yhteistilavuus on 4 340 m3. Uudempi Ilmastusallas 3 koostuu viidestä lohkosta ja on tilavuudeltaan 43 000 m3. Kahden komp- ressoriaseman tuottama ilma johdetaan veteen pohjailmastimien kautta.
Ilmastusaltailta 1 ja 2 poistuva aktiiviliete kulkeutuu jälkiselkeytin 1:een. Il- mastusallas 3:lta aktiiviliete kulkeutuu painovoimaisesti jälkiselkeyttimille 2 ja 3. Jälkiselkeyttimissä liete erottuu pohjalle ja suurin osa siitä pumpataan takaisin palautuslietteenä ilmastusaltaille. Ylijäämäliete pumpataan tiivis- tyksen kautta puristimille primäärilietteen kanssa. Liete kuivataan mekaa- nisesti polymeerilisäyksen jälkeen lietepuristimilla (kaksi suotonauhapuris- tinta ja ruuvipuristin). Lietteen kuiva-ainetavoite on > 33 %. Kuivattu liete johdetaan yleensä poltettavaksi Kainuun Voima Oy:n voimalaitokselle. Jä- tevedenpuhdistamon lietteiden käsittely uusitaan ja automaatiojärjestelmä sekä kenttäinstrumentointi modernisoidaan vuosina 2005–2006.
Jälkiselkeyttimiltä puhdistettu jätevesi kulkeutuu mittauskaivon kautta yh- dyskaivoon ja sieltä venturikanavan kautta Kajaaninjokeen. Myös paperi- tehtaan jäähdytysvedet menevät erillistä reittiä myöten venturikanavalle.
Prosessiin lisätään fosforihappoa, koska tulevassa jätevedessä ei ole il- mastusaltaan mikrobimassan tehokkaan toiminnan kannalta riittävästi fos- foria. Syöttö tapahtuu palautuslietteeseen. Typpiravinteena käytetään ureaa, joka annostellaan neutraloituun jäteveteen liettoveden avulla. Vaah- donestoaineen annostelun tarkoituksena on estää ilmastusaltaan vaah- toaminen. Voimakas vaahtoaminen voi aiheuttaa ongelmia mm. jälkisel- keytyksessä. Lietteen kuivauksessa puristimelle menevään lietevirtaan syötetään jauhemaisesta polymeeristä tehtyä noin 0,2-prosenttista vesi- liuosta edistämään lieteflokkien syntymistä. Polymeerejä kuluu 4–
5 kg/kuiva-ainetonni.
Jätevedenpuhdistamon ohjauksen perustana käytetään ns. taseannoste- lua, jossa laitokseen tulevien ravinteiden määrää pidetään yhtä suurena kuin sieltä poistuvien ravinteiden määrää pidemmällä aikajaksolla laskettu- na. Laskentajaksona on yleensä lieteikä. Lisäksi huolehditaan siitä, että poistoveden liuenneet fosfori- ja typpiravinnepitoisuudet ovat minimitasoil- laan: fosfori noin 0,15–0,2 mg P/l ja typpi 1,5–2 mg N/l. Fosforin minimipi- toisuus määräytyy siitä, millä tasoilla aktiivilietelaitoksen on todettu mini- missään toimivan suhteellisen häiriöttömästi. Typpiminimi taas tulee tasos- ta, jonka alapuolella ilmasta typpeä sitovat mikrobit saavat ”ylivallan” lai- toksessa ja sitominen ilmasta voimistuu. Tällöin ilmasidonnan aikana lai- toksen puhdistusteho huononee biolietteen hajotuksen lisääntyessä.
Liuenneen typen tason on todettu jäävän ilmasta oton aikana aktiivilietelai- toksissa tasolle 1,3-2 mg N/l. Tehdyissä selvityksissä on myös todettu typ- peä ilmasta ottavia mikrobeja olevan lukuisia lajeja.
Paperitehtaan piha-alueen sade- ja sulamisvedet kerätään pääosin erillisiin sadevesiviemäreihin, joissa vedet johdetaan Kajaaninjokeen.
V a r a s to int i
UPM-Kymmene Oyj:n kuusirankoja ja -haketta varastoidaan kentällä teh- taan länsipuolella. Vuodesta 2000 lähtien puuta on talvisin kylmävarastoitu kesäajan käyttöä varten. Valmiiden paperituotteiden varasto sijaitsee teh- taan itäpäädyssä.
Kemikaaleja varten alueella on lukittavia varastoja ja säiliöitä paperikoneil- la, vesilaitoksella, biologisella puhdistamolla sekä rankalassa. Kemikaaliva- rastoja on kuvattu tarkemmin kohdassa "Toimet onnettomuuksien ja häi- riöiden estämiseksi" alkaen sivulta 32.
L i ik e nn e jä r j es t el yt
UPM-Kymmene Oyj:n paperitehtaan tarvitsema puu, kemikaalit ja täyteai- neet tuodaan alueelle autokuljetuksina. Puuta tuodaan tehtaalle noin 80 rekkakuormallista päivittäin sekä kemikaaleja ja täyteaineita noin 15 auto- lastia päivässä. Tarvittava sellu kuljetetaan tehtaalle pääasiassa rautateit- se. Valmis paperi kuljetetaan tehtaalta rautateitse ja kotimaan asiakkaille maanteitse. Paperilastissa olevia rekka-autoja lähtee tehtaalta päivittäin noin 10 ja junanvaunuja noin 30. Yhteensä paperitehtaan autokuljetuksia on päivässä noin 100.
Tehdasalueelta lähtee jätekuljetuksia kaatopaikalle tai muihin kohteisiin ar- violta 20–40 autokuormaa vuorokaudessa. Koko teollisuusaluetta palvele- van Tihisenniemen mittausaseman kautta kulkee paperitehtaan, sahan ja voimalaitoksen kuljetuksia keskimäärin arviolta 200–250 rekkakuormaa päivässä, mutta määrät voivat vaihdella merkittävästi. Suurin osa kuljetuk- sista tapahtuu arkipäivisin, mutta osa myös viikonloppuisin. Kuljetuksia ta- pahtuu myös yöaikaan, mutta öisiä kuljetuksia pyritään välttämään mahdol- lisuuksien mukaan.
Kuljetusliikenne alueelle ja alueelta pois kulkee alueen läntistä sisääntulo- väylää pitkin. Tie kulkee Purolan asuinalueen länsipuolella. Rautatie kul- kee Kajaanin keskustan eteläpuolella ja se tulee tehdasalueelle idästä. Lii- kenteestä ei aiheudu keskustassa melu- tai pölyhaittaa tai liikenneturvalli- suuden heiketymistä.
P a r a s k ä yt t ö ke l po in e n t ek n iik k a j a e ne r g i at eh ok k u us
Kajaanin tehtaalla on käytössä kaikki soveltuvat BREF-dokumentissa kir- jatut tekniset ratkaisut ja toimintatavat.
− Tehtaalla on käytössä ns. kuivakuorinta. Siinä itse kuorinta tehdään kuivana. Puiden huuhtelussa ja myös sulatuksessa erityisesti talvella käytetään vähäisiä määriä vettä.
− Rejektikäsittelyyn on kiinnitetty erityistä huomiota. Pyörrepuhdistuslai- tokset on uusittu moniportaisiksi paperikoneilla (esimerkiksi PK 2:lla vii- siportaiseksi vuonna 2001)
− Mekaanisessa massanvalmistuksessa käytetään kiertovettä. Se on alun perin otettu sisään ja käytetty paperikoneilla. Myös itse massan- valmistuksessa ja siihen liittyvissä toiminnoissa käytetään veden kierrä-
tystä. Kiertovesijärjestelmään kuuluu paperikoneilla tehokkaat kiek- kosuotimet.
− Paperin ja massan valmistuksen vesijärjestelmät toimivat yhdessä. Ne on kuitenkin erotettu toisistaan niin, että massa sakeutetaan saostimilla ennen sakemassavarastotorneja. Sieltä massa haetaan hakuvedellä paperikoneille.
− Tehtaalla on kiertovesijärjestelmän tilavuudet melko suuria. PK 2:lla ti- lavuus on 3 300 m3 , PK 3:lla 3 500 ja PK 4:lla 6 500 m3. Tehtaan mas- sa- ja kiertovesisäiliöiden katsotaan olevan toiminnallisesti tasapainos- sa.
− Tehtaalla on hyvin toimiva aktiivilietelaitos. Se toimii pääosan ajasta niin, että poistoveden liuennut BOD on tasoa 0-10 mg/l. Laitoksen toi- mintaa on tehostettu erilaisin toimenpitein (hapetuskapasiteetin lisäys, ohjausjärjestelmien kehitys ym.) koko 2000-luvun alku.
Katsottaessa toimintaa kokonaisuutena voidaan todeta, että tehtaalla on käytössä paras käyttökelpoinen tekniikka ja toimintatavat päästöjen ehkäi- semiseksi ja rajoittamiseksi. Seuraavassa on esitetty tehtaan päästöt ja energian käyttö verrattuna BAT-referenssidokumentin alueisiin.
Jätevesimää-
rä CODCr BOD
7 TSS Kok.
P Kok.N m3/tp kg/tp kg/tp kg/tp g/tp g/tp BAT-taso 12–20 2,0–5,0 0,2–
0,5 0,2–0,5 4–10 40–100 Kajaanin teh-
das 13,65 5,09 0,24 0,45 4,8 75,5
E n e r gi a teh o k ku us
Paperitehtaan sähkönkulutus on vuodessa noin 1 500 GWh. Mekaanisen massan valmistukseen kuluu suurin osa (noin 75 %) sähköenergiasta, ja paperikoneet käyttävät noin viidenneksen sähkön kokonaismäärästä.
Lämpöenergiaa paperitehtaalla tarvitaan vuodessa noin 800 GWh. Noin puolet lämmöstä tulee Kainuun Voima Oy:ltä ja loput saadaan tehtaan omasta tuotannosta, massanvalmistuksen lämmöntalteenottojärjestelmistä.
Hiertämöiden käyttämästä sähköenergiasta saadaan lähes puolet talteen höyrynä, ja vastaavasti painehiomakoneiden käyttämästä sähköenergiasta saadaan talteen lähes 20 %. Paperitehdas paitsi lämmittää omalla lämmöl- lään Tihisenniemellä sijaitsevat rakennuksensa, myös myy Kajaanin sahal- le kaiken sen tarvitseman kaukolämmön.
Prosessilämpö Sähkö MWh/tp MWh/tp BAT-taso SC 0,3–1,7 1,9–2,6 BAT-taso sanoma-
lehti 0–0,8 2,0–3,0 Kajaanin tehdas 1,39 2,84 keskimäärin vuonna
2002
UPM-Kymmene Oyj on liittynyt Teollisuuden ja Työnantajain keskusliiton ja kauppa- ja teollisuusministeriön väliseen sopimukseen energiansäästön edistämisestä teollisuudessa. Kajaanin paperitehtaalla on toteutettu run- saasti sopimuksen mukaisissa energiakatselmuksissa ja -analyyseissä to- dettuja energiansäästötoimenpiteitä.
Y m p ä ri s tö j o ht a mi sj ä r je s te l mä
Kajaanin paperitehtaalla on toimintajärjestelmä, joka on sertifioitu standar- dien ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001 ja SMS 1003-1 mukaan. Lisäksi tehtaalla on EMAS-sertifikaatti ja oikeus käyttää PEFC-merkkiä koko tuo- tannolleen. UPM-Kymmene-konserni hoitaa tuotteittensa pakkausten ke- räysvelvoitteen PYR:in kautta.
YMPÄRISTÖKUORMITUS
P ä ä s tö t pi n t av es i in
Tehtaalta johdetaan jätevesiä vesistöön kahdesta purkupisteestä. Toisesta pisteestä johdetaan aktiivilietelaitoksella käsitellyt prosessijätevedet ja toi- sesta puhtaat jäähdytys- ja hulevedet. Jäähdytysvesien osuus on ollut 40–
45 % kokonaisjätevesimäärästä. Osa Kajaaninjoesta otettavasta vedestä poistuu vesikierrosta haihtumalla paperitehtaalla ja jätevedenpuhdistamon lietteenä.
Vuosi Jätevesien koko-
naismäärä m3
Prosessijätevedet
m3 Jäähdytysvedet m3
2000 13 770 918 8 121 250 5 649 668
2001 13 377 659 7 893 125 5 484 534
2002 12 933 944 7 122 610 5 811 334
2003 11 804 084 6 536 785 5 267 299
Paperitehtaan vesistöön johdettavat jätevedet sisältävät ravinteita ja kiin- toainetta sekä biologisesti ja kemiallisesti happea kuluttavaa ainesta. Seu- raavassa taulukossa on esitetty vuosikeskiarvoina puhdistamolle tuleva jä- tevesimäärä ja COD sekä puhdistamolta Kajaaninjokeen johdettavan ve- den kuormitus ja pitoisuudet.
2000 2001 2002 2003
Vesimäärä, m3/d 22 250 21 625 19 514 17 909 CODCr tuleva
t/d mg/l
78,1 3508
71,5 3306
75 3843
68,4 3819 CODCr lähtevä
t/d mg/l
7,2 322
6,7 312
6,1 313
5,3 296 Kiintoaine lähtevä
t/d mg/l
0,85 38,1
0,7 32,2
0,51 26
0,55 30,6 BOD7, lähtevä
kg/d mg/l
214 9,6
169 7,8
156 8
226 12,6 Kok.P, lähtevä
kg/d mg/l
9,32 0,431
5,31 0,272
6,12 0,342 Kok.N, lähtevä
kg/d mg/l
106 4,89
90,9 4,66
90,8 5,07
Jäähdytykseen käytetyt vedet johdetaan tehtaalta puhtaina ja jonkin verran lämmenneinä takaisin jokeen. Puhdasvesikanaalin tarkkailu on aloitettu vuonna 2001. Seuraavassa taulukossa on esitetty tarkkailun tulokset vuo- silta 2002 ja 2003.
2002 2003
Vesimäärä, m3/d 15 908 14 442
CODCr t/d mg/l
0,86 54
0,43 30 Kiintoaine
kg/d mg/l
48 3
27 1,9 Kok.P
kg/d mg/l
0,25 0,016
0,27 0,019
Seuraavassa taulukossa on esitetty käsiteltyjen jätevesien ja jäähdytys- vesien kemiallisen hapenkulutuksen ja ravinteiden aiheuttama vuorokausi- kuormitus vuosina 2002 ja 2003.
2002 2003
CODCr t/d 5,7–9,0 6,4 (3,8-10,7) kok.P kg/d 4,9–15,1 6,9 (3,7-14,2)
kok.N kg/d 82–159 103 (70-138)
Biologisen puhdistamon toiminnan vakiintumisen myötä fosforikuormitus on pienentynyt 1980-luvun lopulta lähtien. Myös BOD7-kuormitus on pie- nentynyt, mutta typpikuormitus on ollut jokseenkin tasainen 1990-luvulta saakka. Kiintoainekuormitus on ollut viime vuosina 0,65–0,8 t/d ja päästöis- tä aiheutuva biologinen hapenkulutus alle 0,3 t/d.
Jätevedenpuhdistamon ohitse johdettavien vesien kuormitustarkkailussa näytteet otetaan poistovedestä, johon yhdistyvät jäähdytysvedet, piha- alueen hulevedet sekä kattilatilojen lattiavedet. Hule- ja lattiavedet sisältä- vät kiintoainetta ja pieniä määriä esim. pesuaineita. Niistä vesistä aiheutu- va nettokuormitus on ollut viime vuosina keskimäärin 0,35 kg/d fosforia, 1,1 kg/d typpeä ja 46 kg/d kiintoainetta.
Tehdasalueen saniteettijätevedet kootaan samaan viemäriin ja johdetaan puhdistettavaksi Kajaanin kaupungin Peuraniemen jätevedenpuhdistamol- le.
K a p a si t eet i n n os t am i s en v a ik u t us v e si p ää s tö i hin
Hakemuksessa on ilmoitettu, että tehtaan paperintuotanto on tarkoitus nostaa tasolle 665 000 t/a ja tässä yhteydessä lisätä peroksidivalkaisun käyttöä. Hakijan arvion mukaan puhdistamolla käsiteltävä jätevesimäärä on tuotannon noston jälkeen noin 21 000 m3/d. Puhdistamolta Kajaaninjo- keen johdettavan veden aiheuttama kuormitus pitkäaikaiskeskiarvoina on esitetty seuraavassa taulukossa. Vertailuna on esitetty vuosien 2002 ja 2003 tuotantojätevesimäärien keskiarvot ja kuormituksen keskiarvot 20 kuukauden ajalta vuosilta 2002–2003.
2002-2003 2008 Muutos-%
Tuotanto t/d 511 000 665 000 + 30 %
Virtaama, m3/d 18 712 21 000 + 12 %
CODCr, t/d 7,1 9,3 + 31 %
Kok. P, kg/d 7,4 17 + 130 %
Kok.N, kg/d 110 120 + 9 %
BOD, t/d 0,35 0,35 0 %
V e s ie n t ok s is u us
Ympäristölle haitallisten aineiden käyttö tehtaalla on täysin kielletty tai nii- den käyttö on minimoitu ja niitä tarkkaillaan. Tehtaan jätevesien toksisuu- den kannalta toksisia ovat käytettävän puun omat suoja-aineet mikrobeja vastaan eli lähinnä eräät rasva- ja hartsihapot, tuorevesijärjestelmään an- nosteltavat limantorjunta-aineet sekä paperikoneiden kiertovesien mikrobi- kantojen pienentämiseen käytettävät biosidit.
Kemikaalit ostetaan palveluna kemikaalitoimittajilta. Toimittajat suorittavat annostelun mitattujen tarpeiden perusteella ja huolehtivat mittauksillaan myös siitä, ettei tehtaan puhdistamolle joudu haitallisia määriä mikrobeille toksisia yhdisteitä.
Rasva- ja hartsihappoja vapautuu erityisesti hiomon ja hiertämön vesiin sekä massan valmistuksen että sen valkaisun yhteydessä. Näillä vesillä tehdyt mittaukset ovat usein osoittaneet jätevesien olleen käytetyillä tes- tausmenetelmillä toksisia. Joidenkin rasva- ja hartsihappojen on todettu tuhoavan aktiivilietelaitokselle joutuessaan biomassaa sorptioituessaan siihen. Samalla kuitenkin ne poistuvat jätevedestä. Toimivan biopuhdista- mon läpi kulkenut jätevesi on todettu myrkyttömäksi edellä mainituilla tes- tausmenetelmillä eli ns. akuuttia toksisuutta ei esiinny.
P ä ä s tö t m a a pe r ään ja po h jav e t ee n
Paperitehtaalta ei aiheudu päästöjä maaperään ja pohjaveteen.
P ä ä s tö t i lm a a n
Paperitehtaan toiminnasta ei normaalitilanteessa synny merkittäviä päästö- jä ilmaan, koska tehtaalla ei ole omaa voimalaitosta. Käytettävä lämpö- energia ja osa sähköstä ostetaan Kainuun Voima Oy:ltä.
Jäteveden biologiselta puhdistamolta vapautuu ilmaan hiilidioksidia ja pa- perikoneilta vesihöyryä. Raakapuun ja tuotteiden kuljetuksista aiheutuu
jonkin verran pakokaasupäästöjä. Puun käsittelystä ja massan valmistuk- sesta aiheutuu haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) päästöjä.
Kajaanin tehtailla ei ole tehty VOC-mittauksia. Päästöjä on arvioitu kirjalli- suustietojen perusteella, minkä mukaan metsäteollisuuden VOC- yhdisteistä määrältään suurimpia ovat metanoli ja puun uuteaineita olevat terpeenit. Metanoli syntyy käsiteltäessä puuta kuitujen irroittamiseksi ja valkaisemiseksi. Arvio tärkeimmistä päästöistä tuotannolla 665 000 t/a on kerätty seuraavaan taulukkoon. VOC-yhdisteistä aiheutui kesällä 2003 jon- kin verran hajua, koska tehtaalla jouduttiin ajamaan lämmöntalteenoton höyryjä satunnaisesti ulos. Normaalisti tehtaan VOC-päästöt ovat merki- tyksettömiä.
Lähde Yksikkö Ominaiskuorma Päästö
Puunkäsittely kg VOC/t massaa 1 584 t VOC/a Massan valmistus kg C/t massaa 3 1 750 t C/a Jätevesilaitos kg MeOH/t massaa 0,03 18,1 t MeOH/a
Käyttämällä ns. muuntokertoimia (VOC- yhdisteille 0,88 ja metanolille 0,37) voidaan päästöt muuttaa yhteismitalliseksi hiileksi. Kokonaispäästöksi saadaan tällöin noin 2 300 t C/a. Arvio on lähinnä suuruusluokan antava.
M e l u j a t är i n ä
Normaalitoiminnan aikana paperitehtaan melu on puhaltimien tasaista me- lua sekä puunkäsittelystä ja liikenteestä aiheutuvaa melua.
Tihisenniemen meluselvityksen mukaan paperitehtaan melukohteiden yh- teenlaskettu äänitehotaso oli 124 dB, sahan 121 dB ja höyryvoimalaitok- sen 112 dB. Paperitehtaan kohteista eniten melua aiheuttivat kaksoisviiran poisto (115 dB), poistopuhallintorni 3 (114,4 dB) ja viira-altaan poistopuhal- lin 9 (111,9 dB). Lisäksi useiden muiden paperitehtaan puhaltimien mitattu äänitehotaso oli 106–111 dB.
Tehdasalueelle tulevat ja alueelta lähtevät kuljetukset voivat aiheuttaa lie- vää tärinää kuljetusreittien varrella olevaan lähimpään asutukseen.
J ä t te e t, ni i de n o m in a is u ud e t, mä ä r ä j a h yö d yn t ä m i n en
Vuonna 2001 paperitehtaalla syntyi jätteitä yhteensä noin 25 500 t. Vuon- na 2002 jätekertymä oli noin 4 300 t pienempi. Keskimäärin 60 % jätteistä on kuivattua puhdistamolietettä. Ongelmajätteiden määrä on alle 100 t vuodessa (vuonna 2001 53 t/a, vuonna 2002 66 t/a). Kunnallisjätettä syn- tyy runsas 100 t vuosittain (vuonna 2001 115 t/a, vuonna 2002 108 t/a).
Rakennus- ja purkujätteiden määrä vaihtelee vuosittain riippuen rakennus- ten purkutöiden määrästä. Vuonna 2001 syntyi rakennusjätteitä yhteensä 2 132 t.
Paperitehtaalla muodostuvat jätteet lajitellaan tehtaalla polttokelpoiseen, kierrätyskelpoiseen, kaatopaikalle menevään ja ongelmajätteeseen. Kuori luetaan sivutuotteeksi ja viedään yleensä suoraan Kainuun Voima Oy:n voimalaitokselle poltettavaksi.
Jätteistä noin puolet on käytetty hyödyksi energiana ja noin 10 % toimitettu materiaalina hyödynnettäväksi. Puhdistamolietteestä on poltettu Kainuun
Voima Oy:n voimalaitoksessa keskimäärin 75 % ja vajaat 10 % on käytetty hyödyksi aineena. Luvanvaraiseen ongelmajätteiden käsittelypaikkaan on toimitettu ongelmajätteitä vuosittain 8–21 t. Kirkkaat jäteöljyt, vuosittain 45 t, on poltettu Kainuun Voima Oy:n voimalaitoksella.
Laitoksella syntyy käsittelyä ja loppusijoitusta vaativaa lietettä vuorokau- dessa keskimäärin 38–45 tonnia kuiva-ainetta. Puristimilta tuleva kuiva lie- te johdetaan kuorimolta tulevan kuoren joukkoon ja voimalaitokselle poltet- tavaksi. Jos kuivaa lietettä ei ohjata polttoon, johdetaan liete bunkkeriin pu- ristinhallin ulkopuolelle ja viedään sieltä kompostointiin, muuhun hyötykäyt- töön tai jätehuoltoalueelle loppusijoitukseen.
Muodostuvat ongelmajätteet varastoidaan valvotuissa tai lukituissa varas- tointiin soveltuvissa paikoissa ja viedään asianmukaisen keräysluvan omaavan yrittäjän toimesta ao. luvan omaavaan käsittelypaikkaan. Teh- taan ongelmajätevarasto sijaitsee keskusvaraston yhteydessä.
Polttokelpoinen jäteöljy ja puristetut ja murskatut muovirunkoiset öljyn- suodattimet toimitetaan Kainuun Voima Oy:lle poltettavaksi, asbestijäte Parkinmäen jätehuoltoalueelle sille varatulle alueelle loppusijoitukseen ja öljynerotinjätteet Kajaanin kaupungin Majasaarenkankaalle ongelmajättei- den käsittelypaikkaan.
Jätteet punnitaan mittausasemalla ennen toimittamista jatkokäsittelyyn, vä- livarastoon tai loppusijoituspaikkaansa. Jätteiden määrän seurantaa varten on kehitetty kuormakohtaiseen punnitukseen perustuva seurantajärjestel- mä, joka on ollut käytössä vuoden 2002 alusta lähtien. Luotettavat jäte- määrätiedot on saatavissa mainitusta ajankohdasta lähtien.
Hakijan tavoitteena on käyttää raaka-aineita, kemikaaleja ja tarvikkeita niin, että jätettä syntyisi mahdollisimman vähän. Jätehuollossa on tarkoitus vä- hentää tehtaan toiminnasta syntyvien jätteiden määrää niin, että loppusijoi- tettavan ja jatkokäsittelyyn menevän jätteen määrät pienenevät. Loppusi- joitettavan jätteen määrälle on asetettu tavoite alittaa taso 5 000 t/a vuo- den 2005 loppuun mennessä.
LAITOS JA SEN YMPÄRISTÖ
S ä ä ol o t ja al u ee n h yd r o l o g ia
Vuotuinen sademäärä on ollut Kajaanissa 1971–2000 keskimäärin 532 mm. Sadannasta tulee lumena noin 40 %, ja lumipeite kestää keski- määrin lokakuun lopusta toukokuun alkupuolelle. Alue on Suomen runsas- lumisimpia alueita.
Keskilämpötila vuosina 1971–2000 oli 1,7 ºC ja lämpötilojen ääriarvot -42 ºC ja +32,4 ºC. Terminen kasvukausi kestää Kajaanissa 130–150 vrk.
Tuulensuunta on Kajaanin lentoasemalla ollut keskimäärin 19 % etelästä, 15 % lounaasta ja 13 % kaakosta.
A l u e en l uo n t o ja su o j el uk o ht e e t
Tehdasalue sijaitsee Kajaanin kaupungin keskustan välittömässä lähei- syydessä Kajaaninjoen etelärannalla. Joki laskee Oulujärveen tehtaasta alavirtaan noin 5 km:n päässä. Kajaanin keskustaajaman asutus on ete-
lässä aivan tehdasalueen vieressä, ja myös joen toisella puolella on asu- tusta. Alueen länsipuolella on pääasiassa metsää.
Teollisuusalueen läheisyydessä ei ole suojelualueita.
Kajaaninjokea lähimmät Natura-kohteet ovat Paltaselällä Siniluoto ja Tiiri- kari sekä Ärjänselän puolella Ärjänsaari. Saaret kuuluvat myös rantojen- suojeluohjelmaan. Paltaniemi Kajaanissa sekä Melalahti-Vaarankylä Pal- tamossa kuuluvat valtakunnallisesti arvokkaisiin maisemakokonaisuuksiin.
A s u t us ja m u u r ak en n e tt u ym p ä r is t ö
Tihisenniemen tehdasalueen eteläreunalla on muutamia asuttuja taloja, joista osa on hakijan omistuksessa. Tihisenniemellä asui vuoden 2002 lo- pussa 88 henkilöä. Tehdasalueen lounaispuolinen Katiskan asuinalue on tilastoissa sisällytetty Tihisenniemen asutukseen.
Tehdasalueen eteläpuolella sijaitsee Purolan–Puistolan asuinalue, jossa asui vuoden 2002 lopussa 2 436 asukasta. Tehdasalueen pohjoispuolella Kajaaninjoen vastarannalla on Nakertajan–Hetteenmäen kaupunginosa, jossa oli 2 225 asukasta vuonna 2002. Lähimpänä joen rantaa sijaitsevat Suvantolan ja Ensilän alueet, joissa asukkaita on vain vähän.
Kajaanin keskustan asutus alkaa noin kilometrin päässä teollisuusalueen itäpuolella. Purolan päiväkoti ja koulu sekä kaupungin terveyskeskuksen vuodeosasto ja vanhainkoti sijaitsevat 500 metrin säteellä Tihisenniemen teollisuusalueen rajalta. Noin kilometrin säteellä teollisuusalueesta sijaitse- vat lisäksi Hetteenmäen sekä Nakertajan päiväkodit ja koulut. Kaupungin- lammen keskustan puoleisella rannalla vajaat 500 m teollisuusalueesta si- jaitsee uimapaikka.
Teollisuusalueen länsipuolella, noin kilometrin etäisyydellä paperitehtaasta sijaitsee kaupungin jätevedenpuhdistamo sekä metsää. Suvantolan alueella Kajaaninjoen vastarannalla sijaitsee hautausmaa.
V e s is t ön t i l a ja kä yt t ö
Ka j a an in jo k i
Kajaanin tehtaan puhdistetut jätevedet johdetaan Oulujärveen laskevaan Kajaaninjokeen. Kajaaninjoki virtaa jätevesien purkupisteen jälkeen noin 3,7 km:n matkan Paltajärveen. Kajaaninjoen virtaaman on Kajaanin kau- pungin kohdalla minimissään 25 m3/s.
Kajaaninjoen pohjassa, Tihisenniemen kohdalta alaspäin on vuonna 1984 tehdyn tutkimuksen mukaan noin 1,5 km2:n alueella pääasiassa puukuitua sisältävä sedimenttikerros. Sedimentti on kertynyt sinä aikana, jolloin pai- kalla on sijainnut paperi- ja selluloosatehdas. Jäteveden biologisen puhdis- tuksen myötä on kiintoaineen pääsy vesistöön vähentynyt ratkaisevasti, jo- ten uuden kuitupitoisen sedimentin kertyminen ei enää ole merkittävää.
Joen pohjassa olevassa kuitukerroksessa tapahtuvan biotoiminnan kehit- tämän biokaasun vaikutuksesta irtoaa pohjasta kesäaikana silloin tällöin kuitulauttoja. Nämä ajautuvat virran mukana alaspäin ja hajoavat viimeis- tään Paltaselällä. Kuituainesta on silloin tällöin ajautunut Kajaaninjoen ja
Paltajärven rannoille aiheuttaen lähinnä esteettistä haittaa. Kuitulauttojen irtoaminen on koko ajan vähentynyt.
Ou l u jä rv i
Oulujärvi jakaantuu kolmeen suureen altaaseen: Niskanselkä, Ärjänselkä ja Paltaselkä. Myös jätevesien purkupisteen ja Oulujärven välisiä Sotka- mon reitin viimeisiä järviä, Paltajärveä ja Sokajärveä voidaan pitää Oulu- järven osina.
Paltaselälle laskee kaksi suurta reittivesistöä, Hyrynsalmen reitti ja Sotka- mon reitti. Sotkamon reitti purkautuu Paltaselälle Paltajärven kautta ja Hy- rynsalmen reitti Kiehimänjoen kautta. Suurten reittivesistöjen lisäksi Oulu- järveen laskee useita pieniä jokia ja puroja. Oulujärvi ja siihen laskevat rei- tit ovat säännösteltyjä.
Oulujärven valuma-alue on 19 834 km2 ja järvisyys 12,8 %. Järven pinta- ala on säännöstelykorkeudesta riippuen 778–944 km2. Oulujärvi on varsin matala. Alle viiden metrin syvyinen rantoja reunustava vyöhyke on laajahko ja syveneminen tapahtuu kapealla vyöhykkeellä. Järven keskisyvyys on 7,5 m ja suurin syvyys 34 m. Ranta-alueiden pohja on suurimmaksi osaksi kivikkoa, soraa, hiekkaa ja hiesua (yhteensä noin 60 %). Oulujärvellä on rantaviivaa noin 580 km. Oulujärven luusua sijaitsee Niskanselän pohjois- osassa, mistä vesi purkautuu Oulujokeen Jylhämän voimalaitoksen kautta.
Oulujärven ja siihen laskevien pääreittivesien virtaamat on esitetty seuraa- vassa taulukossa. Säännöstelystä johtuen kuukausivirtaamat ovat suhteel- lisen tasaisia läpi vuoden, mutta vuorokausivirtaamat vaihtelevat paljon ly- hyellä aikavälillä. Virtaama Jylhämässä on normaalisti alhaisimmillaan lop- pukeväästä, minkä jälkeen virtaama alkaa kasvaa Oulujärven täyttymisen myötä.
Hyrynsalmen reitti Sotkamon reitti Oulujärven luusua
MQ 103 91 222
HQ 590 395 700
MHQ 391 219 471
MNQ 1,5 19,5 28
NQ 0 0 0
Oulujärveä on säännöstelty vuodesta 1951 lähtien. Säännöstelyväli on 2,7 m (NN +120,5–123,2 m) ja säännöstelytilavuus 2 343 Mm3. Säännöstely on negatiivinen eli vedenkorkeutta on alennettu hieman alle 0,5 m. Oulu- järven luonnontilainen keskivesi oli vuonna 1921–1950 NN +122,53 m.
Säännöstelty vedenpinta saavuttaa luonnontilaisen korkeuden keskimäärin syyskuussa, minkä jälkeen vedenkorkeus laskee taas alle luonnontilaisen tason. Epäedullisina vuosina säännöstelty vedenkorkeus voi olla koko vuoden noin metrin alempana kuin se olisi ollut vastaavissa luonnontilai- sissa oloissa.
V e d en l aa tu
Voimatalouden säännöstely ja jätevesien johtaminen ovat muuttaneet Ka- jaaninjoen ja Oulujärven tilaa. Jätevesistä johtuvia haittoja on ilmennyt lä- hinnä Kajaaninjoessa, Paltajärvellä sekä Paltaselän länsiosassa. Ympäris-
töhallinnon vuosien 1994–1997 vedenlaatuaineiston pohjalta laatiman ve- sistöjen yleisen käyttökelpoisuusluokituksen mukaan purkupaikan alapuo- linen Kajaaninjoki ja Sokajärvi kuuluvat luokkaan välttävä, Paltajärvi luok- kaan tyydyttävä ja muu Oulujärvi eräitä lahtia lukuun ottamatta luokkaan hyvä.
Oulujärvi on kesällä ja talvella kerrostunut lämpötilan suhteen. Kerrostu- neisuuden aikana pohjanläheisessä vesikerroksessa on ajoittain todettu alentuneita happipitoisuuksia lähes kaikilla havaintopaikoilla. Hajakuormi- tuksen voimakkaasti kuormittamassa Sokajärvessä happi on sekä kesä- että talvikerrostuneisuuden aikana kulunut pohjan läheltä lähes loppuun.
Sokajärvessä on esiintynyt selvää happivajetta talvella pintakerrokseen saakka. Rehjanselän, Ärjänselän ja Niskanselän syvänteissä on kerrostu- neisuuden aikana esiintynyt ajoittain selvää hapen vajausta.
Veden pH:n vaihtelu on Oulujärven pintakerroksessa ollut vähäistä (pH 6,2–7,5). Pohjanläheisessä vesikerroksessa pH on alimmillaan ollut 5,9 talvitilanteessa Sokajärvessä. Veden sähkönjohtavuus on 1 metrin sy- vyydellä ollut keskimäärin 2,8–5,3 mS/m. Suurimmat yksittäiset arvot on mitattu talvella Sokajärvessä (7,5 mS/m) ja kesällä Kajaaninjoessa (5,9 mS/m). Pohjanläheisessä vesikerroksessa sähkönjohtavuus on ollut kohol- la niillä havaintopaikoilla, joilla happitilanne on ollut huono.
Oulujärveen Sotkamon ja Hyrynsalmen reiteiltä tuleva vesi on humuspitois- ta. Pintaveden väri on Rehjanselällä ja itäisellä Paltaselällä ollut sekä ke- sä- että talvitilanteissa tasoa 60–65 ja kemiallinen hapenkulutus 9–11 mg/l.
Oulujärvessä humuspitoisuus pienenee vähitellen ja Niskanselällä veden väri on ollut noin 45 ja CODMn 8–9 mg/l. Sokajärvessä veden keskimääräi- nen CODMn on ollut hieman yläpuolista arvoa suurempi (12–13 mg/l). Poh- janläheisessä vesikerroksessa veden väri ja CODMn ovat olleet huonosta happitilanteesta johtuen selvästi koholla Sokajärvessä (max. 200 ja 19 mg/l).
Pintaveden fosforipitoisuus on talvella ollut Oulujärven eri osissa 12–21 µg/l. Suurimmat arvot on mitattu Sokajärvestä ja pienimmät arvot Niskan- selältä. Kesäaikana pintaveden kokonaisfosforipitoisuus on Kajaaninjoessa purkualueen yläpuolella ollut 17 µg/l ja alapuolella 19 µg/l, Paltajärvessä 22 µg/l ja Sokajärvessä 32 µg/l. Muutoin Oulujärven alueella fosforipitoi- suus on ollut 8–12 µg/l. Pintaveden fosfaattifosforipitoisuudet ovat olleet tasaisen alhaisia.
Pintaveden kokonaistyppipitoisuus on talvella ollut Kajaaninjoessa purku- alueen yläpuolella 380 µg/l ja alapuolella 400 µg/l, Paltajärvessä 430 µg/l ja Sokajärvessä 840 µg/l. Oulujärvessä pitoisuudet ovat olleet 310–
390 µg/l. Kesäaikana typpeä on viime vuosien keskiarvona ollut Kajaanin- joessa purkualueen yläpuolella 340 µg/l ja alapuolella 350 µg/l, Paltajär- vessä 440 µg/l ja Sokajärvessä 420 µg/l. Muutoin Oulujärvessä arvot ovat olleet keskimäärin 280–350 µg/l. Yleensä typestä noin 10–20 % on ollut epäorgaanista.
Veden hygieenistä laatua on tutkittu Kajaaninjoesta, Paltajärvestä ja Pal- taselältä. Talvella Paltajärvessä todetut fekaalisten koliformisten bakteerien tiheydet ovat olleet 190–280 kpl/100 ml eli veden hygieeninen laatu on jonkin verran heikentynyt. Muilla havaintopaikoilla bakteeritiheydet ovat ol- leet alle 50 kpl/100 ml. Kesäaikana Paltajärvessä on todettu fekaalisia koli- formisia bakteereita enimmillään 120 kpl/100 ml ja muilla havaintopaikoilla bakteeritiheydet ovat olleet alle 40 kpl/100 ml.
Kajaaninjoen vedenlaadussa ei virtahavaintopaikkatulosten perusteella ole havaittavissa selvää muutossuuntaa UPM-Kymmene Oyj:n ja Kajaanin kaupungin jätevesien purkualueen ylä- ja alapuolella 1990-luvun alusta lähtien. Veden sähkönjohtavuus on tosin 1990-luvun lopulta lähtien ollut purkupaikkojen alapuolella lähinnä syksyisin jonkin verran (noin 1 mS/m) aiempaa korkeampi. Jätevesien vaikutus Kajaaninjoen vedenlaatuun on havaittavissa ravinnepitoisuuksien, sähkönjohtavuuden ja kemiallisen ha- penkulutuksen kasvuna. Kajaaninjoen happitilanteeseen jätevedet eivät ehdi vaikuttaa.
Oulujärven rehevyystasoa on seurattu 1980-luvun alusta lähtien 2–3 vuo- den välein toteutetulla biologisella tarkkailulla. A-klorofyllipitoisuuksien pe- rusteella Oulujärven rehevyystaso on tarkastelujakson alkupuolella ollut lievästi rehevä samoin kuin uudelleen vuosina 1995 ja 1998. Muutoin a- klorofyllipitoisuudet ovat kuvastaneet rehevyyttä. Kokonaisravinnepitoisuu- det ovat koko tarkkailujakson ajan olleet lähes poikkeuksetta karulle tai lie- västi rehevälle vesistölle tyypilliset. Ravinnepitoisuuksien kehitys ei näytä siis selittävän kasviplanktonbiomassan määrää kuvastavan a-klorofylli- pitoisuuden kehitystä.
Erot Oulujärven eri osa-alueiden rehevyystasossa näyttävät tarkkailutulos- ten perusteella pienentyneen 1990-luvun puolivälin jälkeen. Ravinnepitoi- suuksien perusteella Paltajärvi erottuu edelleen jonkin verran muita ravin- teikkaampana ja Niskanselkä hiukan niukkaravinteisempana, mutta a- klorofyllipitoisuudet ovat kaikilla osa-alueilla olleet samaa tasoa.
Vuodesta 1997 lähtien Oulujärvellä on toteutettu vuosittaiseen velvoite- tarkkailuun liittyen perifytonkokeet. Perifytontulokset kuvastavat hyvin ve- sistössä tapahtuvaa limoittumista.
Perifytonin kasvu on ollut voimakkainta Paltajärvessä. Perifytonin a- klorofyllin määrä on siellä ollut vuosittain 1,2–6,3 mg/m2. Myös Ärjänselällä perifytonin kasvu on useina vuosina ollut voimakasta. Niskanselällä perify- tonin kasvu on ollut jokseenkin vähäistä (alle 1 mg/m2).
Teoreettisen ravinnesuhdetarkastelun perusteella Itäisellä Paltaselällä, missä UPM-Kymmene Oyj:n ja Kajaanin kaupungin jätevedet eivät vaikuta ravinnepitoisuuksiin, tuotantoa rajoittavana ravinteena on useimmiten fos- fori tai fosfori ja typpi. Paltajärvessä purkualueen alapuolella epäorgaani- sen typpikuormituksen vaikutuksesta rajoittava ravinne on selkeästi fosfori.
Läntisellä Paltaselällä tuotantoa rajoitti useimmiten fosfori. Ärjänselälle ja Niskanselälle mentäessä vähitellen myös typen merkitys kasvaa epäor- gaanisen typen pitoisuuksien pienenemisen takia. Kaiken kaikkiaan epäor- gaanisten ravinteiden pitoisuudet ovat Oulujärven alueella alhaiset.
Kalatalous
Oulujärvi kuuluu Oulujärven kalastusalueeseen. Kalastusoikeuden haltija Kajaaninjoen alaosalla ja Paltaselän eteläosassa on Paltaniemi-Jormuan osakaskunta, jonka alue ulottuu Ärjänsaaren länsipuolelle asti. Paltaselän pohjoisosassa ja edelleen Ärjänselän pohjoisosassa kalastusoikeuden hal- tija on Paltamo I:n osakaskunta. Paltaselän Mieslahdella kalastusoikeuden haltija on Paltamo II:n osakaskunta.
Kajaaninjoen alaosalla verkkopyynti on kielletty ja siellä harjoitetaan viehe- kalastusta sekä hiukan katiskapyyntiä. Vetouistelijoita on arviolta useita kymmeniä. Saalis on pääasiassa haukea. Sen ohella saadaan merkittä-
västi myös kuhaa ja taimenta, joita nousee jokeen Paltaselän puolelta. Ka- jaaninjoen kalastuksesta ei ole tehty erillisiä selvityksiä, mutta Kajaanin- joen tiedot sisältyvät Paltaselän pyynti- ja saalistietoihin.
Kalastuskirjanpidon mukaan tärkeimmät saalislajit Paltaselällä ovat muik- ku, siika, kuha, hauki ja made. Muikun yksikkösaalis on ollut viime vuosina hyvä eli yli 1,0 kg verkon kokukertaa (pkk) kohden. Siian yksikkösaalis on viime vuosina pienentynyt tasolle 0,1–0,2 kg/pkk. Kuhasaaliit ovat istutus- ten myötä parantuneet Oulujärvellä selvästi ja etenkin Paltaselällä, jossa yksikkösaalis on noussut tasolle 0,5 kg/pkk. Haukikanta on ollut Paltaseläl- lä tasaisen vahva jo pitkään. Yksikkösaalis on ollut viime vuosina kohtalai- nen eli tasoa 0,6 kg/pkk. Talviaikainen mateen yksikkösaalis on ollut viime vuosina pieni eli tasoa 0,4 kg/pkk. Taimenta Paltaselältä on saatu vain hiu- kan eli muutamia grammoja verkon kokukertaa kohden.
Oulujärven kalastuksesta on tehty tiedustelu viimeksi vuodelta 2000. Tie- dustelussa Paltaselän aineistoon sisältyvät tiedot Kajaaninjoen alaosalta sekä Paltajärveltä ja Sokajärveltä. Paltaselällä laskettiin olevan vuonna 2000 yhteensä noin 1 000 kotitarvekalastajaa ja lisäksi 11 ansiokalastaja- taloutta, joilla merkittävien talouskalojen saalis oli yli 500 kg. Todellisuu- dessa kotitarvekalastajien määrä on jonkin verran suurempi, sillä tiedustelu ei kattanut läänikohtaisella vieheluvalla tai ns. jokamiehenoikeudella kalas- tavia henkilöitä. Kotitarvekalastajien kalastus painottui touko–syyskuulle.
Talvikalastusta harjoitti kotitarvekalastajista yli puolet ja ansiokalastajista kaikki.
Kalastus Paltaselällä oli pääasiassa verkko-, katiska- ja vetouistelukalas- tusta. Verkkoja oli käytössä yhteensä noin 4 800, joista muikkuverkkoja oli vajaa neljännes ja harvoja verkkoja (# > 40 mm) vajaa puolet. Isorysiä oli käytössä 5 ja rantarysiä 70. Troolikalastusta harjoitti Paltaselällä vain yksi troolari syksyisin.
Kokonaissaalis oli Paltaselällä vuonna 2000 yhteensä 103 t, josta haukea, ahventa ja madetta oli yhteensä 70 %. Kokonaissaaliista kotitarvekalasta- jien osuus oli yli 80 %. Kalastajakohtainen saalis oli kotitarvekalastajilla keskimäärin 84 kg ja ansiokalastajilla 1 650 kg. Kuhasaalis on Oulujärvellä parantunut viime vuosina ja sen saalis lienee nykyisin Paltaselälläkin jo merkittävästi suurempi kuin vuonna 2000.
Kotitarvekalastajista yli 90 % ja kaikki ansiokalastajat ilmoittivat, että Pal- taselällä ei esiinny kaloissa makuvirheitä. Verkkojen likaantumisen ilmoitti vaikeuttavan kalastusta vajaa puolet kotitarvekalastajista ja yli puolet an- siokalastajista. Likaantumisen aiheuttajiksi mainittiin yleisimmin limoittumi- nen ja kasvit/roskat. Rysien limoittuminen oli ongelma kesällä lähinnä hei- näkuulta lähtien.
Kainuun työvoima- ja elinkeinokeskuksen kalanistutusrekisterin mukaan Oulujärveen on istutettu viime vuosina huomattavia määriä siikaa, kuhaa ja järvitaimenta.
M u u v es is t ö n kä yt t ö
Oulujärven virkistyskäyttöarvo on suuri. Alueella kalastetaan, veneillään ja rannoilla on runsaasti lomamökkiasutusta. Järven vettä käytetään mm.
sauna- ja kasteluvetenä ja karjan juottovetenä, mutta ei kuitenkaan juoma- vetenä.
